工业手板制作对产品设计有什么影响?

手板模型制作这个称呼是最新的叫法,担心大家看不懂,所以得到了一个奇怪的名字。因为有人叫模型制作,有人叫手板制作,其实都是把3D数据转换成实物模型,都叫模型制作。
手板模型制作在整个工业设计系统中占有非常重要的一环,是工业设计外观形态和思维的验证,也是结构工程设计可行性的验证,是不可或缺的验证环节。
事实上,许多工设专业毕业的童鞋,应该对模型这个词并不陌生,在工业设计过程中就有模型制作这一环,而且在学校学习的时候就有做泥模的经验,对于为什么要做模型应该早有答案。
当然,只要进入工业设计行业的朋友对模型手板并不陌生,设计完成后,就需要发送模型。
手板模型的制作实际上是为了验证设计的可行性是否达到理想的状态,在设计过程中有什么样的隐藏缺点,无论是造型缺点还是结构设计缺点,都需要手板模型的制作来验证。


1工业模型制作的定义。
工业模型:俗称手板、首板和快速成型。主要制造方法包括数控加工、激光快速成型和硅胶模具的小批量生产。
工业模型广泛应用于工业新产品的设计开发阶段,在最短的时间内加工与设计一致的实物模型。设计者进行产品确认和功能测试等,完善设计方案,降低开发成本,缩短开发周期,迅速获得设计认可。
2工业模型制作的功能。
一是外观设计评估;
可以分为:外形尺寸,拆件比例,配色颜色,材质和表面纹理等。
二是结构设计的合理性评价;
可分为产品尺寸、组装方式、结构强度、配合间隙、材料选择等。
三是产品功能测试;
可以分为:装配试验、操作试验、跌落试验、电气试验、主板性能试验等。
四是投产前成本优化;
可以分为:结构件成本核算(需要什么,可以取消什么),电气布局优化(如FPC布线方式等),装配方式成本优化等等。
五是样机展示;
可以分为:市场推广、电子展示、电子摄影等。
3工业塑料模型制造工艺。
设计文件输出→图纸分析和报价→拆卸编程→数控加工→手工修复→表面工艺处理→装配和质量检验→交付。
1.有哪些设计文件输出?
3D模型文件,以STP文件格式为准。
CMF文件,产品工艺处理效果图。
菲林CDR文件,产品表面有丝印LOGO或其它图案的CDR文件。
d、BOM表格列表,如果需要制作结构模型,则需要列出所有单件的材料和数量描述。
e、特殊要求制作说明书。例如,结构零件需要手板工厂组装,或者两个零件需要电焊,有特殊要求加工的零件说明书。
二是审图分析和报价。
a、接收设计文件,确认文件内容是否完整,如有不符及时与设计师沟通。
b、审查设计文件是否与制作模型的3D一致,如及时与设计者沟通。
c、模型加工制作难点分析、表面处理可行性分析、问题及时与设计师沟通。
d、根据模型加工制造难度、制造方法、制造周期评估和向客户报价。
三是拆件编程。
a、对设计的3D图纸进行加工分类拆卸,一些不能直接加工的部分需要拆卸成几个拼接成一体。
将分类后的3D文件导入编程软件MasterCAM,然后对数控加工步骤进行编程。
刀具的选择,不同的加工材料选择不同材料的铣刀,不同材料加工的用量也不一样。
四是CNC加工。
首先,将实心原料固定在数控机台上,固定方法有很多种,可以是双面胶、胶、原子灰等。但要保证在可加工范围内,原料不能有松动现象。
b、再启动机台全自动清洗和切割编程的3D文件数据。
五是手工修配。
首先,清理数控加工的附件,清理不必要的毛刺和残渣。
b、检查附件实物和3D文件,确认是否加工,如有遗漏,进行二次加工处理。
手工修理,配件有加工难点,不能加工到位的则手工修理。
如过深的小孔,在加工过程中未完全打通,则需手工修理。例如刀具不能洗切的内直角,则需要工具来修理。
d、外观表面和特殊配合表面打磨,由于数控加工后无法达到完全平整的光滑表面效果,会留下刀纹,需要用砂纸打磨,240-1200的砂号不等,从粗到细打磨,才能达到预期的外观效果。
六是表面工艺处理。
a、根据CMF说明图选择需要表面处理的附件进行分类。例如,需要电镀、需要涂装、需要丝网印刷等,按要求分类。
b、根据分类,将需要表面处理的附件送出。
例如:电镀件或铝合金氧化等,则要外发到专业的电镀厂家,或氧化厂家,模型厂家是做不到的。
如果需要丝网印刷,需要发送菲林文件,制作菲林片和丝网印刷。网板制作完成后,丝网印刷可以返回。
需要喷涂的则由专业喷涂师傅根据CMF上的PT号调整涂料,然后直接喷涂,再放入烤箱烤一会儿固化涂料。普通模型制造商都会有自己的全套喷涂设备,否则生意就不能做了。喷涂时除喷涂产品外,还会额外喷涂色板,方便后期产品量产检查色彩。
d、实体五金,如果要做拉丝或喷砂雾面效果,设计师需要提供砂号,比如粗砂或者细砂,最好在CMF文件上标注清楚。如果有字符激光雕刻,应标明激光雕刻的深度。
e、除常规表面处理外,如半透明、水转印、UV转印、IML等有特殊表面处理,手板模型难以达到与实际产品相同的效果,因此只能看效果,看完美的效果,开模后才能表现出来。
七、装配和质量检验。
当所有配件都完成时,需要组装,组装过程在拆卸编程阶段已经设计好。就像我们做结构一样,我们需要清楚地思考组装过程,然后才能开始施工。后期可以按照流程一步一步组装。
组装完成后,需要检查整个模型是否符合设计要求。
例如,外观协调,无断差,无变形,无间隙不均匀,无开口等影响外观的问题。在结构协调方面,要看零件与零件之间是否能组装,是否组装不充分,是否有干涉,是否有螺丝孔加工不充分加工上的缺陷问题的检查。
八、发货。
对产品进行防跌包装,防止运输过程中造成模型损坏等,可快递员直接送货上门。
4结构钣金模型的制造工艺。
通常模型厂家没有全面的钣金加工设备,很多大件都是外五金厂家做的,但是为什么要送到模型手板厂做呢?
由于模型制作完成后,需要与其他零件配合,因此仍需模型制造商进行检查和修复。如果只是一个五金件,给的钱也可以直接由五金制造商制造。
那么五金钣金的制造工艺是怎样的呢?
设计文件输出→图纸分析和报价→拆卸编程→冲压数控加工→钣金弯曲加工→手工修复→表面工艺处理→装配和质量检验→发货。
事实上,它类似于塑料模型的制造过程,但钣金零件不是数控直接加工的,而是根据形状制造各种形状的冲头,然后逐步加工。
如果产品只是简单的钣金弯曲,就不需要做这样的复查冲头,直接用弯曲机弯曲即可。
【5】手板模型制作对产品设计有什么影响?
由于模型制作不同的开模加工成型,还是有很多缺点的,对产品设计还是会有一些影响的,那么模型到了以后,就需要做一些检查,一个是加工检查,一个是设计检查。
一是加工检查。
外观模型检查,是否符合设计要求,表面处理工艺是否符合设计要求,整体效果是否达到预期效果。
b、结构模型检查、能否组装、有无干涉、设计干涉、模型加工干涉、模型是否与3D一致。
模型测量,设计中是否合理可控。

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